Question

【題目】空氣中氧氣含量測定的再認識

【實驗回顧】如圖是實驗室用紅磷燃燒來粗略測定空氣中氧氣含量的裝置。

（1）寫出紅磷燃燒的符號表達式: ____________________。

（2）實驗原理：由于紅磷燃燒消耗空氣中的氧氣，使瓶內(nèi)減小，燒杯中水倒吸到集氣瓶。若裝置的氣密性良好，操作規(guī)范，用量筒測量進入瓶中水的體積，能粗略測得空氣中氧氣的含量。

【問題提出】有實驗資料表明：燃燒過程中當(dāng)氧氣體積分數(shù)低于7%時，紅磷就無法繼續(xù)燃燒，因此通過上述實驗，測量結(jié)果與理論值誤差較大。

【實驗改進】

Ⅰ．根據(jù)鐵在空氣中生銹的原理設(shè)計圖2實驗裝置，再次測定空氣中氧氣含量。裝置中飽和食鹽水、活性炭會加速鐵生銹。

Ⅱ．測得實驗數(shù)據(jù)如表

【交流表達】

（1）鐵生銹過程發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，首先是鐵與氧氣、水反應(yīng)生成氫氧化亞鐵，寫出該反應(yīng)的符號表達式:__________________________。

（2）根據(jù)如表數(shù)據(jù)計算，改進實驗后測得的空氣中氧氣的體積分數(shù)是_______。（計算結(jié)果精確到0.1%）

測量項目	實驗前	實驗后
	燒杯中水的體積	燒杯中剩余水的體積	集氣瓶（扣除內(nèi)容物）和導(dǎo)管的容積
體積/mL	80.0	54.5	126.0

（3）從實驗原理角度分析，改進后的實驗結(jié)果比前者準確度更高的原因是：

①_____________________；②______________________。

Answer 1

【答案】 Fe+ O2+H2O→Fe(OH)2 20.2% 鐵的緩慢氧化使集氣瓶中的氧氣消耗更徹底，使實驗結(jié)果更準確 測量時考慮到導(dǎo)管容積和扣除內(nèi)容物后的集氣瓶容積，使實驗結(jié)果更準確

【解析】【實驗回顧】(1)磷燃燒生成五氧化二磷，符號表達式為： ；

【交流表達】(1)鐵與氧氣、水反應(yīng)生成氫氧化亞鐵，該反應(yīng)的符號表達式：；(2)根據(jù)反應(yīng)前后燒杯內(nèi)水的體積變化可以看出，消耗的氧氣的體積是： ，故氧氣的體積分數(shù)為： ；(3) 改進后的實驗結(jié)果比前者準確度更高的原因是：使用鐵的緩慢氧化消耗氧氣，使氧氣消耗的更為徹底，實驗結(jié)果更準確，測量時考慮導(dǎo)管容積和扣除內(nèi)容物后的集氣瓶的體積，使實驗結(jié)果更為準確。